Ảnh hưởng của SUCROSE và SORBITOL đến các tính chất hóa lý của fish protein concentrate (FPC) từ cá tra và surimi có bổ sung FPC

Bột FPC thành phẩm sẽ được đánh giá chất lượng bằng các phép phân tích để kiểm tra thành phần hóa học cơ bản như protein, lipid, tro, ẩm, màu của FPC.. Theo tổ chức Lương nông FAO của

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ẢNH HƯỞNG CỦA SUCROSE VÀ SORBITOL

ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT HÓA LÝ CỦA

FISH PROTEIN CONCENTRATE (FPC) TỪ

CÁ TRA VÀ SURIMI CÓ BỔ SUNG FPC

GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN ThS NGUYỄN THÙY LINH SVTH: NGUYỄN TẤN NGUYÊN MSSV: 12116059

S K L 0 0 4 4 1 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

MÃ SỐ: 2016-12116059

ẢNH HƯỞNG CỦA SUCROSE VÀ SORBITOL

ĐẾN CÁC TÍNH CHẤT HÓA LÝ CỦA

FISH PROTEIN CONCENTRATE (FPC) TỪ

CÁ TRA VÀ SURIMI CÓ BỔ SUNG FPC

GVHD: TS TRỊNH KHÁNH SƠN THS NGUYỄN THÙY LINH SVTH: NGUYẾN TẤN NGUYÊN MSSV: 12116059

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 05/2016

LỜI CẢM ƠN

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm- Khoa Công Nghệ Hóa Thực Phẩm- Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM đã tận tình truyền đạt kiến thức trong thời gian qua

Xin cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của TS Trịnh Khánh Sơn trong suốt thời gian làm luận văn Xin cảm ơn cô Nguyễn Khánh Linh khoa Thủy Sản Trường Đại Học Nông Lâm và các thầy cô Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, Đại học Công Nghiệp TP.HCM đã ủng hộ và giúp đỡ Xin cảm ơn các anh chị tại Trung Tâm 3-Biên Hòa 1, Trung Tâm Nghiên Cứu Chiếu Xạ - Linh Trung, Trung Tâm Phân Tích Kĩ Thuật Cao Sài Gòn và Công ty TNHH EUROFINF Sắc Ký Hải Đăng đã tạo điều kiện cho em hoàn thành thí nghiệm

Chân thành cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã luôn bên cạnh ủng hộ

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 3

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii

TÓM TẮT KHÓA LUẬN ix

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1

1.1 Giới thiệu chung về protein cá 1

1.1.1 Giới thiệu về cá Tra 1

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1

1.1.3 Protein cá 3

1.1.4 Tính chất protein cá 9

1.1.5 Sự thay đổi tính chất protein cá khi thay đổi lượng phụ gia 12

1.2 Tổng quan về một số loại hóa chất sử dụng 13

1.2.1 Giới thiệu chung về Isopropanol và Etanol 13

1.2.2 Sucrose và Sorbitol 13

1.3 Phương pháp thu nhận protein concentrate từ cá (FPC) 14

1.3.1 Sử dụng Enzyme để sản xuất FPC 14

1.3.2 Sử dụng dung môi để sản xuất FPC 17

1.4 Surimi 19

1.5 Cơ sở khoa học của đề tài 21

1.6 Nội dung nghiên cứu 22

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Vật liệu 23

2.1.1 Protein cá 23

2.1.2 Hóa chất 23

2.2 Phương pháp nghiên cứu 23

2.2.1 Chuẩn bị mẫu 23

2.2.1.1.Chuẩn bị mẫu protein concentrate 23

2.2.1.2 Chuẩn bị mẫu surimi và gel 27

2.2.2 Bổ sung phu gia và thay đổi điều kiện lưu trữ 29

2.2.3 Độ giữ nước 30

2.2.4 Tỉ lệ (%) protein hòa tan 30

2.2.5 Hàm lượng protein tổng 31

2.2.6 Kết cấu (TPA) của sản phẩm 33

2.2.7 Mô tả khối lượng phân tử SDS – Page mẫu bột cá FPC 39

2.3 Phương pháp phân tích 41

2.3.1 Phương pháp phân tích ẩm 41

2.3.2 Phương pháp phân tích tro 42

2.3.3 Phương pháp xác định lipid 42

2.3.4 Phương pháp xác định protein 42

2.3.5 Phương pháp xác định màu mẫu FPC cá tra 42

2.4.Xử lý thống kê 44

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 45

3.1 Các thông số ban đầu về thành phần của fillet cá Tra 45

3.2 Các thông số ban đầu về thành phần của cá tra 45

3.2.1 Hiệu suất thu nhận FPC: 45

3.2.2 Thành phần hóa học của FPC fillet cá Tra 46

3.3 Màu sắc bột FPC 47

3.3 Thành phần acid amin 48

3.4 Khối lượng phân tử protein 51

3.5 Ảnh hưởng của Sucrose (Su) và Sorbitol (Sor) đến độ giữ nước (WHC) và tỉ lệ protein hòa tan (PS) lên FPC được bảo quản ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau 52

3.6 Ảnh hưởng của phụ gia và FPC cá Tra đến độ giữ nước (WHC), tỉ lệ protein hòa tan (PS) lên sản phẩm Surimi được bảo quản ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau 56

3.7 Độ trắng sản phẩm Surimi 59

3.8 Cấu trúc của surimi (Texture profile analysis, TPA) 65

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Quy trình sản xuất FPC bằng ezyme (Malcolm B Hale, 1974) 16

Hình 1.2 Quy trình sản xuất FPC bằng dung môi hữu cơ đưa về điểm đằng điện (D-nrrenncs, N 1956 J Fish Res Bd,, Canado, L3:.719-797.1959) 18

Hình 1.3 Hình ảnh về cá Hường (Helostoma temmickii) 20

Hình 2.1 Qui trình chuẩn bị mẫu protein concentrate theo phương pháp A (Gutman và Vandenheuvel, 1957) 25

Hình 2.2 Qui trình chuẩn bị mẫu protein concentrate theo phương pháp cải tiến B 26

Hình 2.3 Biểu đồ tính toán phân thích TPA 34

Hình 2.4 Tổng quát Thiết bị instron 35

Hình 2.5 Đầu dò thiết bị instron 36

Hình 2.6 Model thiết bị 37

Hình 2.7 Máy đo màu Chroma meter Minolta CR-400 43

Hình 2.8 Tọa độ không gian màu CIE LAB 44

Hình 3 1 Kết quả chạy điện di SDS-PAGE của các mẫu bột cá 51

Hình 3.2 Ảnh hưởng của (A) các nồng độ Sucrose (Su) và (B) Sorbitol (Sor) lên độ giữ nước (WHC) của bột FPC cá Tra 54

Hình 3.3 Ảnh hưởng của (A) các nồng độ Sucrose (Su) và (B) Sorbitol (Sor) lên tỉ lệ protein hòa tan (PS) của bột FPC cá Tra 55

Hình 3.4a Mẫu Surimi sau khi được hấp và bảo lạnh lạnh (4 o C) trong 18 giờ bảo quản ở điều kiện thường (30 o C) 61

Hình 3.4b Mẫu Surimi sau khi được hấp và bảo lạnh lạnh (4 o C) trong 18 giờ bảo quản ở điều kiện lạnh (4 o C) 62

Hình 3.4c Mẫu Surimi sau khi được hấp và bảo lạnh lạnh (4 o C) trong 18 giờ bảo quản ở điều kiện lạnh đông (-17 o C) 63

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần các acid amin phổ biến trong protein 5

Bảng 1 2 Hàm lượng protein và các thành phần hóa hoạc khác trong một số loại cá 7

Bảng 1.3 Thành phần các acid amin có trong các protein khác nhau (%) 7

Bảng 1.4 Tỷ lệ protein trong một số loại thủy sản 8

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của cá Tra thành phẩm 1

Bảng 2.2 Các mẫu surimi khảo sát 28

Bảng 2.3 Khoảng sai biệt màu ∆E* (Monica R Nemţanu, 2007) 44

Bảng 3 1 Thành phần hóa học của fillet cá Tra nguyên liệu 45

Bảng 3 2 Hiệu suất thu nhận FPC của hai phương pháp 46

Bảng 3 3 Thành phần hóa học và cảm quan bột FPC sau trích ly 47

Bảng 3 4 Giá trị L*, a*, b* và độ trắng của hai mẫu bột FPC cá Tra 48

Bảng 3 5 Tổng hợp sự thay đổi thành phần acid amin của mẫu bột FPC làm từ phương pháp cũ (A) và phương pháp cải tiến (B): 49

Bảng 3 6 Hàm lượng các loại aicd amin thiết yếu trong các mẫu bột FPC cần thiết cho cơ thể người trưởng thành (g/100g) theo tiêu chuẩn của FAO/WHO và cho gia cầm theo tiêu chuẩn của Viện Hàm Lâm Khoa Học Quốc Gia Hoa Kỳ (NRC) 50

Bảng 3 7 Ảnh hưởng của FPC và các loại phụ gia đến WHC và PS của surimi trong các điều kiện bảo quản khác nhau: nhiệt độ phòng (30 o C), trong điều kiện lưu trữ 2 ngày ở nhiệt độ lạnh (4 o C) (C) và lạnh đông (-17 o C) (F) 58

Bảng 3 8 Ảnh hưởng của FPC và các loại phụ gia đến độ trắng của surimi trong các điều kiện khảo sát khác nhau: nhiệt độ phòng (30 o C), trong điều kiện lưu trữ 2 ngày ở nhiệt độ lạnh (4 o C) (C) và lạnh đông (-17 o C) (F) 64

Bảng 3 9 Ảnh hưởng của FPC và các loại phụ gia đến cấu trúc (TPA) của surimi trong các điều kiện bảo quản khác nhau: nhiệt độ phòng (30 o C), trong điều kiện lưu trữ 2 ngày ở nhiệt độ lạnh (4 o C) (C) và lạnh đông (-17 o C) (F) 67

Su-FPC-X Mẫu FPC bổ sung X% Sucrose

Sor-FPC-X Mẫu FPC bổ sung X% Sorbitol

Su-C-FPC-X Mẫu FPC bổ sung X% Sucrose trong điều kiện lưu trữ 2 ngày ở nhiệt độ

lạnh (4oC) Sor-C-FPC-X Mẫu FPC bổ sung X% Sorbitol trong điều kiện lưu trữ 2 ngày (4oC)

Su-F-FPC-X Mẫu FPC bổ sung X% Sucrose trong điều kiện lưu trữ 2 (-17oC)

Sor-F-FPC-X Mẫu FPC bổ sung X% Sorbitol trong điều kiện lưu trữ 2 ngày (-17oC)

Su-Surimi Surimi bổ sung Sucrose (2%)

Sor-Surimi Surimi bổ sung Sorbitol (2%)

FPC-Surimi Surimi bổ sung bột FPC

4-Surimi Surimi bổ sung NaCl + Sodium Tripolyphosphate + sucrose + sorbitol

4+FPC-Surimi Surimi bổ sung NaCl + Sodium Tripolyphosphate + sucrose + sorbitol +

FPC Su-C-Surimi Surimi bổ sung Suceose trong điều kiện lưu trữ 2 ngày (4oC)

Sor-C-Surimi Surimi bổ sung Sorbitol trong điều kiện lưu trữ 2 ngày (4oC)

FPC-C-Surimi Surimi bổ sung bột FPC trong điều kiện lưu trữ 2 ngày (4oC)

4-C-Surimi Surimi bổ sung NaCl + Sodium Tripolyphosphate + sucrose + sorbitol

trong điều kiện lưu trữ 2 ngày (4oC) 4+FPC-C-

Surimi

Surimi bổ sung NaCl + Sodium Tripolyphosphate + sucrose + sorbitol + FPC (4oC)

Su-F-Surimi Surim bổ sung Sucrose trong điều kiện lưu trữ 2 ngày (-17oC)

Sor-F-Surimi Surimi bổ sung Sorbitol trong điều kiện lưu trữ 2 ngày (-17oC)

FPC-F-Surimi Surimi bổ sung bột FPC trong điều kiện lưu trữ 2 ngày (-17oC)

4-F-Surimi Surimi bổ sung NaCl + Sodium Tripolyphosphate + sucrose + sorbitol

trong điều kiện lưu trữ 2 ngày (-17oC) 4+FPC-F-

Surimi

Surimi bổ sung NaCl + Sodium Tripolyphosphate + sucrose + sorbitol + FPC trong điều kiện lưu trữ 2 ngày (-17oC)

WHC Water – Holding Capacity (Độ giữ nước)

TPA Texture Profile Analysis

SDS-PAGE Sodium dodecyl sulfate - Polyacrylamide gel electrophoresis

TÓM TẮT KHÓA LUẬN

Một trong những vấn đề cấp bách mà con người phải đối mặt hiện nay là nguồn thực phẩm cho các quốc gia để giúp cho con được người khỏe mạnh Khẩu phần ăn ở các quốc gia kém phát triển và nghèo đói luôn có tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng một số thành phần dinh dưỡng, sự thiếu hụt dinh dưỡng protein đang là một trong những vấn đề cấp bách nhất hiện nay Một trong những nguồn thức ăn giàu protein là cá, tuy nhiên không phải lúc nào cũng có sẵn Đó là do sự hư hỏng rất nhanh chóng xảy ra trên cá khi không được bảo quản trong các thiết bị lạnh đông Một trong những giải pháp đó là “bột cá” Fish protein concentrate (FPC), được sản xuất từ nguồn cá Tra với hàm lượng protein cao (>90%) Sử dụng phương pháp thu nhận Fish protein concentrate (FPC) bằng dung môi hữu cơ là Isopropanol và Ethanol đưa về điểm đẳng điện Bột FPC thành phẩm sẽ được đánh giá chất lượng bằng các phép phân tích để kiểm tra thành phần hóa học cơ bản như protein, lipid, tro,

ẩm, màu của FPC Trong nghiên cứu của chúng tôi đã cho thấy, hàm lượng protein trong FPC đạt 91.8%, béo đạt 0.12% đạt tiêu chuẩn bột cá loại A theo FAO Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của Sucrose và Sorbitol đến khả năng giữ nước (WHC), và protein hòa tan (PS) của bột FPC cá Tra đã cho thấy rằng, ở những nồng độ Sucrose (0-5%) và Sorbitol (0-5%) thấp thì WHC và PS của FPC tăng Một trong những ứng dụng của bột FPC là bổ sung vào surimi để tăng giá trị dinh dưỡng mà vẫn đảm bảo cho sản phẩm có cấu trúc tốt nhất Trong nghiên cứu của chúng tôi đã cho thấy rằng, độ giữ nước (WHC), độ kết cấu (TPA) được cải thiện tốt hơn khi tiến hành khảo bổ sung Sucrose (2%), Sorbitol (2%) và FPC (5%) vào surimi

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung về protein cá

1.1.1 Giới thiệu về cá Tra

Cá tra là tên gọi một họ, một chi và một số loài cá nước ngọt Ở Việt Nam, cá tra sống chủ yếu trong lưu vực sông Cửu Long và lưu vực các sông lớn cực nam, có thân dẹp, da trơn,

có râu ngắn

Cá Tra (Pangasius hypophthalmus) là một trong những đối tượng nuôi trồng thủy sản

đang được phát triển với tốc độ nhanh tại các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long (An Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Cần Thơ, Tiền Giang, Bến Tre ) Cá Tra là một trong những loài cá

có giá trị xuất khẩu cao Cá Tra và cá Basa của Việt Nam được nhiều thị trường ưa chuộng vì màu sắc cơ thịt trắng, có vị thơm ngon hơn so với các loài cá da trơn khác

Lượng protein trong cá Tra, Basa vào khoảng 23% đến 28%, tương đối cao hơn các loài

cá nước ngọt khác (16-17% tùy loại cá) Các protein của cá đều dễ tiêu hóa và dễ hấp thu hơn thịt động vật khác Mặt khác, thành phần các protein trong cá Tra-Basa vừa có chứa đầy đủ các acid amin cần thiết cho cơ thể lại vừa có tỷ lệ các acid amin thiết yếu (EAA) rất cân bằng

và phù hợp với nhu cầu EAA của con người

Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng của cá Tra thành phẩm

Thành phần dinh dưỡng trên 100g thành phẩm ăn được

1.1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Cá là nguồn thức ăn giàu protein, tuy nhiên không phải lúc nào cũng có sẵn Đó là do sự

hư hỏng rất nhanh chóng xảy ra trên cá khi các thiết bị làm lạnh không sẵn có cũng như là thiếu hiểu biết cũng như sự thiếu thốn các phương tiện dùng để đánh bắt Thông thường, lượng protein có trong khẩu phần ăn giàu thực vật không đủ cung cấp tất cả các amino acid cần thiết cho nhu cầu của cơ thể Kết quả là có một tỷ lệ người dân ở các quốc gia này bị suy dinh

dưỡng, teo co, phù nề và một số triệu chứng khác như bệnh “Kwashiorkor” và “Mararsmus” (Power H.E., 1962) Việc bổ sung một tỷ lệ 10% protein concentrate (PC) vào bánh mì trắng

đã được báo cáo là làm tăng tỷ lệ protein hiệu quả (protein efficiency) lên đến 198% (Morrison and Campbell, 1960)

Với sự gia tăng dân số toàn cầu như hiện nay, sự thiếu hụt dinh dưỡng protein sẽ trở thành một vấn đề rất nghiêm trọng trừ khi có một giải pháp thích hợp được tiến hành Một trong những giải pháp đó là “bột cá” Những sản phẩm làm từ cá chứa tối thiểu ~65% protein thì được gọi là protein concentrate cá (Windsore M.L) Có rất nhiều phương pháp sản xuất protein concentrate cá (FPC) đã được công bố (Guttman and Vandenheuvel, 1957; Morrison and Campbell 1960; Larsen and Hawkins, 1961) Chỉ cần một lượng nhỏ FPC được bổ sung vào khẩu phần ăn của khoảng 500 triệu người hiện đang thiếu protein đã có thể giúp cải thiện đáng kể tình trạng sức khỏe của họ

Theo tổ chức Lương nông (FAO) của Liên Hợp Quốc (Windsore M.L), FPC bao gồm ba loại: (a) loại A, là bột hầu như không màu, không mùi, không vị có hàm lượng chất béo tối đa khoảng 0.75% và có hàm lượng protein khoảng 65-80%; loại B là bột cá có mùi cá và hàm lượng chất béo tối đa là 35%; loại C là thịt cá được làm ở điều kiện vệ sinh.protein cá được thu nhận bằng nhiều phương pháp khác nhau, Power H.E (1962) đã đề xuất phương pháp thu nhận protein concentrate từ phile cá tuyết Mặc dù có nhiều phương pháp thu nhận protein khác nhau nhưng đều có chung những giai đoạn loại bỏ các thành phần phi protein ( nước, da, xương và đặc biệt là chất béo ) bằng các loại dung môi (alcohol, propanol, ethylene dichloride) sau đó kết tủa thu nhận protein bằng điểm đẳng điện pHi = 5.2-5.5 Theo FAO, thông thường alcohol và propanol được ưu tiên sử dụng, hiện nay do chính sách miễn thuế tiêu thụ đặc biệt nên isopropanol được sử dụng phổ biến hơn (Windsore M.I…)

Các dung dịch protein cá (FPS, fish protein solution) là một loại keo bán rắn của protein trong nước được sản xuất bằng các qui trình có sử dụng acid hay kiềm Do đó muối hay các thành phần khác (ví dụ chất chống đông) có thể ảnh hưởng đến tính chất của sản phẩm Sau đây là một số ứng dụng của FPS:

1) Bổ sung vào phile cá

FPC được bổ sung vào fillet cá bằng các phương pháp như: sử dụng đa kim tiêm (multineedle injection), ngâm cá fillet vào dung dịch FPC hoặc máy trộn hút chân không

(vacuum tumbling) (Thorkelsson et al., 2008) Fillet cá được bổ sung FPC giúp làm tăng hiệu suất, cải thiện độ ổn định khi bảo quản lạnh đông (FS, frozen stability), khả năng giữ nước (WHC, water holding capacity) (Kim and Park, 2006; Nolsoe and Undeland, 2008)

2) Bổ sung vào bột nhào làm bánh

FPC được sử dụng vào hỗn hợp bột nhào trong quá trình làm bánh giúp cải thiện độ nhớt của hỗn hợp bột nhào và chống sự đống vốn khi bảo quản nhiệt độ thấp (Gholam Reza Shaviklo 2008) FPC được bổ sung vào dung dịch trộn bột nhào sẽ làm giảm sự hấp thu dầu vào các sản phẩm chiên Protein cá tạo lớp màng film protein ngăn sự thấm hút dầu Vì vậy, sử dụng FPC sẽ làm giảm lượng chất béo có trong sản phẩm sau cùng Một số tác giả cũng sử dụng protein cá để tạo sản phẩm hải sản chiên ít béo (Kim and Park, 2006; Thorkelsson et al., 2008; Einarsdottir et al., 2007; Nolsoe and Undeland, 2008)

3) Sản xuất sản phẩm ăn liền

Các sản phẩm ăn liền làm từ cá Các thành phần khác nhau từ thực vật, tinh bột, bột mì, gia vị,…và protein được trộn với nhau và định hình tạo sản phẩm Protein cá có thể được sử dụng như một phần hay toàn phần thay thế cho thịt cá xay hoặc surimi Việc bổ sung protein

cá giúp tạo cảm quan tốt cho sản phẩm cá viên hoặc burger cá Protein cá có thể được sử dụng như chất ổn định nhũ tương trong các sản phẩm xúc xích (Gholam Reza Shaviklo 2008; Pires et al., 2007a, 2007b; Nolsoe and Undeland, 2008)

1.1.3 Protein cá

Protein là những đại phân tử được cấu tạo theo nguyên tắc đa phân tử mà các đơn phân là acid amin Chúng kết hợp với nhau thành một mạch dài nhờ các liên kết peptide (gọi là chuỗi polypeptide) Các chuỗi này có thể xoắn cuộn hoặc gấp theo nhiều cách để tạo thành các bậc cấu trúc không gian khác nhau của protein

Thành phần của protein là : C, H, O, N có thể chứa một lượng nhỏ S.Tỷ lệ phần trăm khối lượng trong phân tử protein là: (a) C: 50-55%; (b) H: 6.5-7.3%; (c) S: 0-0.24%; (d) O: 21-24%; và N: 15-18%

Acid amin được cấu tạo bởi ba thành phần: một là nhóm amin (-NH2), hai là nhóm cacboxyl (-COOH) và cuối cùng là nguyên tử cacbon trung tâm đính với 1 nguyên tử hyđro và nhóm biến đổi R quyết định tính chất của axit amin Trong phân tử protein có chứa nhóm amin

(-NH2) và nhóm cacboxyl (-COOH) Trong tự nhiên có khoảng 100 loại acid amin nhưng trong protein chỉ khoảng 20 loại acid amin

Cấu trúc phân tử acid amin:

R-CH2-COOH NH2

R-CH-COONH3+

-Bảng 1.1 Thành phần các acid amin phổ biến trong protein

Tích điện (acid)

Protein có bốn cấu trúc:

 Cấu trúc bậc 1: Cấu trúc bậc 1 của một phân tử protein là sự sắp xếp các acid amin

trong chuỗi polipeptide Cấu trúc này được giữ bền vững bằng liên kết peptide, trong thiên nhiên protein không tồn tại ở dạng này

 Cấu trúc bậc 2: Là sự sắp xếp một cách thích hợp trong không gian của chuỗi

polipeptide do các nguyên tử cacbon bất đối xứng có thể xoay quanh tạo thành các liên kết đồng hóa trị đơn làm cho chuỗi polipeptide có nhiều hình thể Ở các protein người ta phát hiện dạng xoắn α và gấp nếp β

 Cấu trúc xoắn α: là cấu trúc có trật tự và rất bền vững, mỗi vòng xoắn có từ 3 đến 6 gốc acid amin Xoắn ốc này được giữ chặc bởi liên kết hydro, các liên kết này song song với trục xoắn ốc và nối nhóm -NH của liên kết peptide này với nhóm -CO của liên kết peptide thứ 3 kề nó Cứ mối liên kết -CONH- tạo được 2 liên kết hydro với 2 nhóm -CONH- khác Xoắn α có trong mọi protein

 Cấu trúc gấp nếp β: là cấu trúc có hình chữ I, xoắn α có thể chuyển thành gấp nếp β khi tăng nhiệt độ, các mạch sẽ duỗi ra và liên kết với nhau bằng liên kết phân tử tạo nên cấu trúc gấp nếp

Cấu trúc bậc 2 có trong protein dạng sợi

 Cấu trúc bậc 3: Chuỗi polipeptide với vùng cấu trúc bậc 2 cuộn xoắn, sắp xếp lại thành cấu trúc 3 chiều Nếu như cấu trúc bậc 2 giữ bằng liên kết hydro thì cấu trúc bậc 3 ổn định bằng liên kết S-S, liên kết kỵ nước, liên kết hdro và liên kết ion Hầu hết cấu trúc bậc 3 đều tan tốt trong nước do các gốc acid amin kỵ nước quay vào trong và gốc ưa nước phân bố chủ yếu trên bề mặt phân tử Một số protein tan tốt trong dung môi hữu cơ do gốc kỵ nước quay ra ngoài

 Cấu trúc bậc 4: Các tiểu cầu bậc 3 liên kết với nhau tạo cấu trúc bậc 4 Sự sắp xếp các tiểu cầu không bắt buộc phải đối xứng, các phân tử protein bậc 4 có hoạt tính sinh học, khi phá

vỡ cấu trúc bậc 4 hoạt tính sinh học sẽ mất

Trong thực phẩm protein tồn tại ở trạng thái rắn, có thể ở trạng thái gần như thuần nhất trong một số sản phẩm này nhưng lại ở dạng hỗn hợp so với hợp phần khác trong một loại thực phẩm khác Có những thực phẩm protein có vai trò chính, nhưng có nhiều loại protein được thêm vào với vai trò phụ gia Thành phần dinh dưỡng cung cấp protein hằng ngày phần

lớn là thịt ( heo, bò, gà ) và các loại rau bên cạnh đó loại thực phẩm chứa lượng protein không kém, đồng thời chúng rất dễ hấp thụ và tiêu hóa, và đang là loại thức ăn có giá trị kinh

tế hiện nay, đó là thịt cá

Bảng 1 2 Hàm lượng protein và các thành phần hóa hoạc khác trong một số loại cá

Loài

Thành phần hóa học (g/100g)

Bảng 1.3 Thành phần các acid amin có trong các protein khác nhau (%)

Các acid amin tan trong nước và tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm

Điểm đẳng điện trong protein cá và thủy sản là pI= 4.5-5.5, tại đây protein có tính tan kém nhất

Cá là một loại thực phẩm dinh dưỡng có hàm lượng protein cao, dễ tiêu hóa có phổ biến trong bữa ăn, các sản phẩm sử dụng tính năng công nghệ của cá rất đa dạng Dựa vào hàm lượng mỡ người ta phân loại cá làm hai dạng: cá béo và cá gầy

Protein cá cũng giống như protein các loài thủy sản, và tương tự như protein các loài động vật có vú Chỉ khác nhau vè hàm luợng protein và tỷ lệ các loại protein, một số tính chất vật lý, cách sắp xếp protein Do đó cũng được chia làm 3 loại như sau

 Protein cấu trúc

 Protein chất cơ

 Protein mô liên kết

Bảng 1.4 Tỷ lệ protein trong một số loại thủy sản

 Protein co rút: Myosin, Actin

 Protein điều hòa co rút: Tropomyosin, troponin, actomyosin Có thể tan tốt trong dịch muối trung tính có nồng độ ion tương đối cao (>0.5M)

B Protein chất cơ

Gồm myoglobin, myoalbumin, globulin và enzyme, trong đó nhiều nhất là enzyme và myoglobin Tan trong nước và trong dịch muối có nồng độ ion thấp (0.15M) do đó có thể thu được khi tiến hành ép thịt cá hoặc các loài thủy sản hoặc chiết tỏng dịch muối có nồng độ

thấp Khả năng hòa tan cao của protein là nguyên nhân gây làm mất giá trị dinh dưỡng do một phần protein bị mất đi do rửa cá, ướp muối, tan giá trong nước, ướp lạnh

C Protein mô liên kết:

Là những protein của mạng, của sợi cơ, của màng ty thể, của vảy và xương và của mô liê kết Gồm colagen, esastin Không tan trong nước hoặc dung dịch kiềm hoặc ion muối có nồng độ ion thấp Cơ thịt loài cá có độ bền cao có hàm lượng colagen cao hơn so với các loại

có cấu trúc mềm mại

1.1.4.Tính chất protein cá

Tính chất hóa lý của protein gây ra những biến đổi trong quá trình chế biến và bảo quản tạo nên tính chất công nghệ của protein, protein nói chung có những tính chất công nghệ sau:

Các yếu tố ảnh hưởng đến tính hydrat hóa của protein:

 Nồng độ của protein: nồng độ protein càng tăng, khả năng háp thu nước càng tăng

 pH: sự thay đổi pH làm thay đổi đến lực tương tác giữa các phân tử protein với nhau và giữa phân tử protein với nước

 Nhiệt độ: khi nhiệt độ tăng từ 0 – 50oC khả năng hydrat tăng, tuy nhiên khi tiếp tục tăng nhiệt độ lên trên 50oC khi đó protein bị biến tính, làm giảm liên kết hydro nên khả năng hấp thụ nước của protein giảm

 Nồng độ ion thấp làm tăng khả năng hấp thu nước của protein, ngược lại khi nồng độ ion quá cao sẽ làm cho khả năng tương tác giữa protein và nước giảm

do sự cạnh tranh giành lấy nước của ion

 Tính hòa tan:

Là khả năng các phân tử protein kết hợp với nước và hòa lẫn vào trong nước, độ hòa tan

là chỉ số quan trọng của protein được sử dụng trong đồ uống Nguyên nhân cũng do lớp vỏ hydrat, các phân tử protein bị trược lên nhau và hòa tan vào nước

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ hòa tan:

 pH: tai pI tính tan của protein là thấp nhất do trung hòa về điện

 Nhiệt độ: Nhiệt độ càng tăng tính tan càng giảm, protein càng bị tủa xuống Nguyên nhân là do các liên kết ngang bị bẻ gãy

 Dung môi: Hằng số điện môi tăng thì tính tan tăng và ngược lại Tuy nhiên, hằng

số điện môi tăng đến một ngưỡng giới hạn, sau đó protein bị kết tủa Do dung môi háo nước phá vỡ lớp vỏ hydrat của phân tử protein

 Sự biến tính: là sự thay đổi cáu trúc không gian của protein dưới tác động của môi

trường dẫn đến sự thây đổi tính chất ban đầu của protein

Có 2 loại biến tính là biến tính thuận nghịch và không thuận nghịch

 Biến tính thuận nghịch: Khi loại bỏ tác nhân thì protein quay lại trạng thái ban đầu

 Biến tính không thuận nghịch: Khi loại bỏ protein thì protein không quay lại trạng thái ban đầu

Tính chất protein sau biến tính:

 Độ hòa tan giảm

 Khả năng hydrat hóa giảm

 Mất hoạt tính sinh học

 Dễ bị thỷ phân

 Độ nhớt dịch tăng

Các tác nhân gây biến tính:

 Nhiệt độ: Đa số protein biến tính ở nhiệt độ cao ( thường trên 600C ) Tuy nhiên nếu tỷ lệ acid amin kỵ nước so với protein háo nước càng cao thì protein càng dễ

bị biến tính ở nhiệt độ thấp

 pH: pH quá cao hay quá thấp đều gây biến tính không thuận nghịch

 Muối kim loại

 Hợp chất hữu cơ: Ure, guanidin, chất hoạt động bề mặt, chất có tính khử

 Bức xạ: Tia bức xạ α, gama, UV, siêu âm làm đứt cầu S-S, liên kết ion

 Cơ học: Nhào, trộn, đánh, cán

 Khả năng tạo gel:

Khi phân tử protein bị biến tính, cấu trúc bậc cao (cấu trúc bậc 2,3,4) bị phá hủy, mạch phân tử bị giãn ra, các cấu tạo hóa học trước đây có thể nằm ẩn bên trong bây giờ xuất hiện ra ngoài Các mạch polypeptid bị duỗi ra có thể tiếp xúc với nhau và liên kết với nhau tại các vị trí gọi là nút mạng, tạo thành dạng không gian ba chiều hình mạng lưới Tại các vị trí tiếp cận gần nhau (nút mạng) có thể hình thành các liện kết bền hoặc không bền Liên kết bền như sự hình thành cầu canxi (R1 - Ca - R2), cầu disulfua (R1 - S - S - R2) Liên kết không bền như liên kết hydrro, liên kết tĩnh điện, tương tác giữa các nhóm kỵ nước vv Mạng lưới không gian ba chiều, trong đó có chứa các phân tử của pha phân tán (nước) tạo thành một hệ đồng nhất gọi là gel

Điều kiện tạo gel:

 Gia nhiệt làm biến tính protein, protein duỗi mạch

 Hạ nhiệt độ để tạo nhiều liên kết hydro

 Acid hóa, kiềm hóa nhệ để gel chắc hơn

 Thêm các chất tạo gel khác như polysaccharide làm cầu nối giữa các hạt từ đó làm tăng độ dẻo

 Khả năng tạo nhũ

Các nhũ tương là hệ phân tán của hai chất lỏng không trộn lẫn vào nhau mà một trong hai có dạng những hạt nhỏ của pha bị phân tán, còn chất lỏng kia dưới dạng pha phân tán liên tục Nhiều sản phẩm thực phẩm là nhũ tương như sữa, kem trong đó protein là chất làm bền

hệ thống keo này Cơ chế làm bền hệ nhũ tương của protein có thể do protein được hấp thụ vào bề mặt liên pha giữa các giọt dầu bị phân tán vào nước liên tục sẽ tạo nên các tính chất cơ

lý như độ nhớt, độ dày, độ cứng có tác dụng chống lại sự hợp bọt Mặt khác sự ion hóa các acid amin mạch bền của protein ở các mức pH khác nhau cũng tạo ra lực đẩy tĩnh điện làm độ bền hệ nhũ tương tăng lên

 Khả năng tạo bọt

Các bọt thực phẩm là những hệ phân tán của các bọt khí trong pha liên tục là pha long r hay bán rắn có chứa chất hoạt động bề mặt hòa tan Màng bọt được cấu tạo từ protein, mỏng, bên trong chứa không khí hoặc CO2 Độ bền của bọt được quyết định bằng độ bền của màng bọt

 Khả năng hấp phụ

Protein có khả năng cố định được các chất mùi Các protein có thể hấp phụ chất mùi hoặc liên kết với các chất mùi Sự hấp phụ thông thường do sự hình thành các liên kết không bền giữa chất mùi với protein Cũng có những trường hợp chất mùi liên kết với protein bằng liên kết đồng hóa trị, và đây là sự "cố định" bền vững không thuận nghịch Sự liên kết có thể xảy ra giữa các nhóm chức của các gốc axit amin với nhóm chức của gốc tạo mùi Nhờ khả năng giữ mùi của protein mà người ta có thể tạo cho sản phẩm có những mùi đặc trưng và bền

 Khả năng tạo sợi

Phân tử protein biến tính duỗi mạch được gia cố lại tại pI sẽ được tạo dạng sợi Thông thường người ta bổ sung thêm polisaccharide ái nước để tăng liên kết hydro

1.1.5 Sự thay đổi tính chất protein cá khi thay đổi lượng phụ gia

Gholam Reza Shaviklo (2008) đã nghiên cứu về ảnh hưởng của muối và chất chống đông lên một số tính chất của FPS cá tuyết Việc bổ sung chất chống đông len FPS có 1.2-15% NaCl làm tăng khả năng giữ nước (WHC) và giảm sự tổn thất khối lượng (WL) Chất chống đông không ảnh hưởng đến độ trắng của mẫu thí nghiệm Muối và chất chống đông giúp cải thiện độ ổn định khi bảo quản lạnh đông (FS) Cũng theo tác giả này, khi bổ sung muối và sucro vào FPS cá tuyết làm tăng WHC, giảm WL Nhưng bổ sung muối và sucro không làm

thay đổi WHC và WL Hosseini-Shkarabi S.P và cộng sự (2015) đã cho thấy sự thay đổi về kết cấu (TPA, textture profile analysis) và độ trắng của surimi gel dưới những điều kiện xử lý nhiệt khác nhau

1.2 Tổng quan về một số loại hóa chất sử dụng

1.2.1.Giới thiệu chung về Isopropanol và Etanol

Isopropyl Alcohol (IPA, Isopropanol, 2-Propanol) là một rượu mạch thẳng bậc 2

có tốc độ bay hơi trung bình như Ethanol Có công thức phân tử C3H8O hoặc C3H7OH hoặc

CH3CHOHCH3 Là một hợp chất hóa học không màu, dễ cháy và có mùi mạnh Trong công thức phân tử của IPA một nhóm propyl sẽ liên kết với một nhóm hydroxyl IPA có hằng số điện môi 18, là dung môi phân cực protic, nó hòa tan một phần trong nước và trong nhiều loại dung môi khác như chất béo So với các loại dung môi khác, IPA là dung môi hữu cơ ít độc, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như trong công nghiệp sản xuất mực in, là hoạt chất bảo quản, phụ gia nông nghiệp, hoạt chất tẩy rửa…(Logsden, John E.; Loke, Richard A (1999))

Ethanol còn được biết đến như là rượu etylic, ancol etylic, rượu ngũ cốc hay cồn, là một hợp chất hữu cơ, nằm trong dãy đồng đẳng của rượu metylic, dễ cháy, không màu, là một trong các rượu thông thường có trong thành phần của đồ uống chứa cồn Ethanol là một ancol mạch thẳng, công thức hóa học của nó là C2H6O hay C2H5OH Một công thức thay thế khác

là CH3-CH2-OHthể hiện carbon ở nhóm metyl (CH3–) liên kết với carbon ở nhóm metylen (–

CH2–), nhóm này lại liên kết với oxy của nhóm hydroxyl (–OH) Nó là đồng phân hoá học của dimetyl ete Ethanol có hằng số điện môi 24.55, là một dung môi linh hoạt, có thể pha trộn với nước và với các dung môi hữu cơ khác như axit axetic, axeton, benzen, cacbon tetrachlorua, cloroform, dietyl ete, etylen glycol, glycerol, nitrometan, pyridin, và toluen Nó cũng có thể trộn với các hydrocacbon nhẹ như pentan và hexan, và với các clorua béo như trichloroetan và tetrachloroetylen (Lodgsdon, J.E (1994)) Ethanol là một trong những loại dung môi được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong các ngành công nghiệp, trong phòng thí nghiệm

1.2.2.Sucrose và Sorbitol

 Sucrose:

Sucroza hay saccarôzơ, saccharose là một disacarit (glucose + fructose) với công thức phân tử C12H22O11 Nó còn có một tên khác là là α-D-glucopyranozyl-(1→2)-β-D- fructofuranozit Nó được biết đến nhiều vì vai trò của nó trong khẩu phần dinh dưỡng của con

người và vì nó được hình thành trong thực vật chứ không phải từ cácsinh vật khác, ví dụ như động vật Sucroza còn được gọi với nhiều tên như đường kính (đường có độ tinh khiết cao), đường ăn,đường cát, đường trắng, đường nâu (đường có lẫn tạp chất màu), đường mía (đường trong thân cây mía), đường phèn(đường ở dạng kết tinh), đường củ cải (đường trong củ cải đường), đường thốt nốt (đường trong cây thốt nốt) hay một cách đơn giản

là đường

 Sorbitol:

Sorbitol là 1 loại đường thuộc họ hexitol.Có công thức hóa học CH2(CHOH)4 CH2OH, lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1868 trong quả của cây thanh lương trà núi với hàm lượng khoảng 5 ÷ 12% Tên gọi “sorbitol” được xuất phát từ tên khoa học của cây này là Sorbus aucuparia Trong quả và lá cây, sorbitol tồn tại ở dạng hợp chất trung gian sinh học cho quá trình tổng hợp tinh bột, xenluloza, sorbose và vitamin C Trong động vật, sorbitol được tìm thấy trong quá trình hấp thụ glucoza hoặc tổng hợp fructoza từ glucoza

-Năm 1890, E.Fischer đã tiến hành phản ứng hóa học đầu tiên tổng hợp sorbitol từ glucoza nồng độ thấp với hỗn hống Na Sau đó, thế hệ xúc tác hoàn thiện đầu tiên được ra đời vào năm 1912 do V.IPATIEFF đưa ra

1.3 Phương pháp thu nhận protein concentrate từ cá (FPC)

1.3.1.Sử dụng Enzyme để sản xuất FPC

Protein concentrate cá (FPC) có thể được chuẩn bị bằng cách sử dụng các loại enzyme

đã được lựa chọn để thủy phân protein cá và loại bỏ chất béo Theo một nghiên cứu, có 23 loại enzyme thương mại đã chuẩn bị và sử dụng để thủy phân protein Người ta tiến hành so sánh hiệu quả thủy phân của 23 loại enzyme này, kết quả cho thấy enzyme pancreatin, pepsin và papain là 3 loại enzyme thủy phân có hoạt tính mạnh nhất (Malcolm B Hale, 1974)

Các loại enzyme được sử dụng trong thủy phân protein cá có thể là enzyme tự nhiên có sẵn trong bản thân nguyên liệu Nó cũng có thể là các chế phẩm enzyme thương mại tinh khiết được sản xuất từ các nguồn nguyên liệu sinh học khác nhau như từ động vật, thực vật hoặc vi

sinh vật (VSV) Trong đó, các chế phẩm enzyme được sản xuất từ VSV được sử dụng phổ biến vì giá thành rẻ, nguồn enzyme dồi dào, dễ sản xuất, cho hiệu quả thủy phân tốt Enzyme thủy phân có bản chất là protein, vì vậy khả năng hoạt hóa của nó phụ thuộc rất lớn vào pH của môi trường Trong quá trình thủy phân, việc điều chỉnh pH là một giai đoạn cực kỳ quan trong để hiệu suất thu hồi sản phẩm đạt cao nhất và sản phẩm có chất lượng dinh dưỡng tốt Ở

pH 8.5, trong môi trường kiềm, enzyme protease của Bacillus stubtilis có năng lực hoạt hóa tốt

nhất, tạo sản phẩm thủy phân có chất lượng tốt và hiệu suất thu hồi sản phẩm cao nhất (Malcolm B Hale, 1974)

Hình 1.1 Quy trình sản xuất FPC bằng ezyme (Malcolm B Hale, 1974)

Quá trình sản xuất FPC bằng phương pháp sử dụng ezyme thủy phân protein đầu tiên được tiến hành từ nguyên liệu cá tuyết đỏ Nguyên liệu sẽ được nghiền nhỏ trước khi đem phối trộn với nước và enzyme để tăng hiệu quả thủy phân Sử dụng acid và base để điều chỉnh pH của môi trong tới pH tối thích của loại enzyme được sử dụng để thủy phân Khi cho enzyme vào nguyên liệu, chúng giống như một chất xúc tác làm phá vỡ các mạch peptide phức tạp thành các đoạn peptide ngắn hơn và giải phóng ra các acid amin tự do Hầu hết các acid amin sau khi thủy phân này đều tan trong nước Quá trình thủy phân cũng làm cho lipid trong mô cơ thịt cá được giải phóng và có thể được loại bỏ bằng cách ly tâm Các cặn bã sẽ được lọc bỏ Hỗn hợp sau quá trình ly tâm được cho bốc hơi nước để giảm ẩm, giảm thời gian cho công đoạn sấy Bột cá sau đó sẽ được sàn lọc lại một lần nữa để lọc bỏ tạp chất còn sót lại trước khi đem đi sấy khô Độ ẩm của sản phẩm sau quá trình sấy đạt từ 2.3 – 4.06%

Ưu điểm của phương pháp này là nguyên liệu enzyme rẻ tiền, dồi dào, hiệu quả thủy phân cao, sản phẩm thu được có chất lượng dinh dưỡng tốt, không độc hại Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là khó kiểm soát các thông số về nhiệt độ và pH Chỉ cần một sai sót nhỏ về điều kiện thủy phân nó sẽ ảnh hưởng rất lớn khả năng hoạt hóa và hiệu suất thủy phân của enzyme

1.3.2 Sử dụng dung môi để sản xuất FPC

Sử dụng dung môi hữu cơ để trích ly protein là một phương pháp bổ biến thường được sử dụng để sản xuất FPC hiện nay Mặc dù có nhiều phương pháp thu nhận protein cá bằng dung môi hữu cơ khác nhau nhưng điểm chung là đều có giai đoạn loại bỏ các phần phi protein (nước, da, xương và đặc biệt là chất béo) bằng các loại dung môi (alcohol, propanol, ethylene dichloride) sau đó kết tủa thu nhận protein bằng điểm đẳng điện pHi = 5.2 – 5.5 Theo FAO, thông thường alcohol và propanol được ưu tiên sử dụng, hiện nay do chính sách miễn thuế tiêu thụ đặc biệt nên propanol được sư dụng phổ biến hơn (Windsore M.L)

Tùy thuộc vào thành phần hóa học của các loại cá có thể sử dụng các loại dung môi hữu

cơ khác nhau để trích ly Đối với những cái loại nguyên liệu có hàm lượng béo thấp thường sử dụng dung môi có khả năng hòa tan chất béo vừa phải để trích ly như etanol Ngược lại, với những loại cá có hàm lượng chất béo cao phải sử dụng dung môi có khả năng hòa tan béo tốt

để tách béo như isoprppanol

Hình 1.2 Quy trình sản xuất FPC bằng dung môi hữu cơ đưa về điểm đằng điện (D-nrrenncs,

N 1956 J Fish Res Bd,, Canado, L3:.719-797.1959)

Nguyên liệu cá

Acid, base

Etanol, isopropanol Nước

Nghiền nhỏ

Phối trộn Lọc Kết tủa

Khuấy trộn

Ly tâm

FPC

Xương, da,

Nghiền nhỏ

Sấy khô

lipid

Nguyên liệu cá ban đầu sẽ được nghiền nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc với dung môi, giúp nân cao hiệu quả trích ly, hòa tan béo dễ dàng hơn Cá sau khi được nghiền nhỏ được phối trộn với hỗn hợp nước và dung môi hữu cơ theo tỷ lệ thích hợp tùy thuộc vào thành phần dinh dưỡng của từng loại cá Sau đó, hỗn hợp sẽ được lọc để loại bỏ tạp chất (xương, da, vây,…)còn sót lại trong nguyên liệu Dịch cá sau quá trình lọc được đem đi kết tủa về điển đằng điện pHi = 5.2 - 5.5 bằng dung dịch acid hoặc base Tiến hành khuấy trộn trong điều kiện gia nhiệt từ 81 – 82oC để biến tính protein Ở nhiệt độ cao, cũng làm tăng khả năng trích ly, hòa tan béo của dung môi hòa cơ ra khỏi nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình ly tâm tách béo về sau Hỗn hợp sau đó được đem đi ly tâm để tách béo Cuối cùng bánh cá sau khi ly tâm sẽ được đem đi nghiền nhỏ và sấy khô thu được sản phẩm bột cá

Quá trình trích ly chất béo có thể được lập lại nhiều lần nhằm giảm thiểu tối đa hàm lượng chất béo còn trong sản phẩm trước khi bột cá được đem đi sấy khô

Ưu điểm của phương pháp này là các loại hóa chất sẵn có, rẻ tiền, chi phí đầu tư thấp, không đồi hỏi điều kiện môi trường trích ly quá khắc khe so với phương pháp trích ly bằng enzyme, hiểu suất thu hồi sản phẩm cao, hàm lượng protein trong bột cá sản phẩm rất cao, hàm lượng béo thấp Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là trong quá trình khuấy trộn gia nhiệt ở nhiệt độ cao protein cá bị biến tính không thuận nghịch nên bột cá thành phẩm

bị mất đi một số tính chất, làm giảm chất lượng của protein sản phẩm như độ giảm nước giảm,

độ hòa tan giảm, khả năng tạo nhũ và tạo bọt giảm

Từ việc phân tích thành phần hóa học của nguyên liệu, những ưu nhược điểm của 2 phương pháp sản xuất FPC, trong phạm quy của phòng thí nghiệm và điều kiện thực hiện nghiên cứu, tôi lựa chọn phương pháp trích ly protein từ nguyên liệu cá bằng dung môi hữu cơ

là isopropanol và etanol

1.4 Surimi

Có nguồn gốc ở Nhật Bản trong nhiều thế kỷ trước đây, surimi là là thành phần thực phẩm chức năng độc đáo làm từ protein cá và sử dụng trong các sản phẩm surimi thủy sản Surimi gồm protein cá được tinh chế qua nhóm, gutting và xay cá, sau đó rửa, loại bỏ nước, và đóng băng các protein còn lại Chất lượng surimi tốt là không mùi và có là sự xuất hiện màu trắng kem Surimi có tính chất tạo gel tuyệt vời để nó có thể được tạo thành các hình dạng khác nhau Mỹ là quốc gia hàng đầu để sản xuất surimi Alaska pollock thường nhất được sử

dụng tiếp theo Pacific whiting trong sản xuất surimi Surimi thủy sản bao gồm các thành phần hải sản độc đáo với hương vị tương tự như của tự nhiên cua, tôm, tôm hùm và các loài giáp xác khác có thêm thuận tiện, an toàn và linh hoạt Surimi thủy sản được hình thành bằng cách trộn các nguyên liệu thực phẩm khác nhau và hình thành các hình dạng khác nhau trước khi nấu nướng và thiết lập các cấu trúc gel của sản phẩm cuối cùng Trong sản xuất thủy sản cua-hương vị thực hiện với surimi, hương vị động vật có vỏ được thêm vào để cho các nhân vật nhận biết thực phẩm của nó Surimi thủy sản là chân không đóng gói và thanh trùng để tiêu diệt vi khuẩn có hại (mầm bệnh) Hầu hết các sản phẩm bán lẻ đều không có chất béo và ít cholesterol Họ thường giàu dinh dưỡng với sự bao gồm của omega-3 dầu Sự phát triển của crabstick tại Nhật Bản trong 1974-1975 là nền tảng cho sự toàn cầu hóa của surimi thủy sản Gel FPC-Surimi được sản xuất bằng cách đun cách thủy hỗn hợp FPC để chuyển từ dạng huyền phù sang dạng dạng gel Theo đó các FPC được lưu trữ ở các điều kiện bảo quản lạnh khác nhau (lạnh và lạnh đông), dưới các hàm lượng chất chống đông bổ sung khác nhau, tính chất gel sẽ có sự thay đổi khác biệt Bên cạnh đó, hàm lượng đường chất chống đông bổ sung

sẽ có những ảnh hưởng đến tính chất gel của protein Từ những thay đổi trên sẽ dẫn đến những thay đổi về các tính chất của FPC-surimi

Trong bài nghiên cứu của chúng tôi nguyên liệu sử dụng để làm sản phẩm Surimi là cá Hồng (hay cá Hường) tên khoa học là Helostoma temmickii, một loài cá phổ biến ở đồng bằng sông Cửu Long

Hình 1.3 Hình ảnh về cá Hường ( Helostoma temmickii)